KR102035993B1 - Ultrasound system and method for generating elastic image - Google Patents

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Abstract

탄성 영상을 형성하는 초음파 시스템 및 방법이 개시된다. 초음파 시스템은 초음파 프로브와 프로세서를 포함한다. 초음파 프로브는 대상체에 가변 압축력을 인가하는 동안에, 대상체에 초음파 신호를 송신하고 대상체로부터의 초음파 에코신호를 수신한다. 프로세서는 대상체의 영상내에서의 사전 설정된 위치에 도플러 게이트를 설정하고, 초음파 에코신호에 기초하여 대상체에 가변 압축력이 인가되는 동안에 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 생성하고, 초음파 에코신호에 기초하여 대상체에 가변 압축력이 인가되는 동안에 복수의 프레임의 도플러 모드 초음파 데이터를 생성하고, 도플러 모드 초음파 데이터에 기초하여 가변 압축력의 사이클에 대한 주기를 검출하고, 주기에 기초하여 2개의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 선택하며, 선택된 프레임의 B 모드 초음파 데이터에 기초하여 대상체의 탄성 영상을 형성한다.An ultrasound system and method for forming an elastic image are disclosed. The ultrasound system includes an ultrasound probe and a processor. While applying the variable compressive force to the object, the ultrasound probe transmits an ultrasound signal to the object and receives an ultrasound echo signal from the object. The processor sets a Doppler gate at a predetermined position in the image of the object, generates B-mode ultrasound data of a plurality of frames while the variable compression force is applied to the object based on the ultrasound echo signal, and based on the ultrasound echo signal. While the variable compression force is applied to the object, Doppler mode ultrasound data of a plurality of frames is generated, the period for the cycle of the variable compression force is detected based on the Doppler mode ultrasound data, and the B mode ultrasound data of the two frames based on the period Select and form an elastic image of the object based on the B mode ultrasound data of the selected frame.

Description

탄성 영상을 형성하는 초음파 시스템 및 방법{ULTRASOUND SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING ELASTIC IMAGE}ULTRASOUND SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING ELASTIC IMAGE}

본 개시는 초음파 시스템에 관한 것으로, 특히 탄성 영상을 형성하는 초음파 시스템 및 방법에 관한 것이다.FIELD The present disclosure relates to ultrasound systems, and more particularly, to ultrasound systems and methods for forming elastic images.

초음파 시스템은 대상체 내의 관심객체(interested object)에 관한 정보를 얻기 위한 의료 분야에서 널리 이용되고 있다. 초음파 시스템은 대상체를 직접 절개하는 외과 수술의 필요 없이, 고주파 음파를 사용하여 대상체의 고해상도 영상을 실시간으로 제공할 수 있다. 초음파 시스템은 무침습 및 비파괴 특성을 가지고 있어, 의료 분야에서 매우 중요하게 사용되고 있다.Ultrasound systems are widely used in the medical field to obtain information about interested objects in an object. The ultrasound system may provide high resolution images of the subject in real time using high frequency sound waves, without the need for a surgical operation to directly incision the subject. Ultrasonic systems have non-invasive and non-destructive properties and are very important in the medical field.

종래의 초음파 시스템은 대상체내의 관심객체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)의 반사 계수를 2차원 영상으로 보이는 B 모드(brightness mode) 영상을 제공하고 있다. 이러한 B 모드 영상에 있어서, 초음파 신호의 반사 계수는 화면상에서 픽셀의 밝기로 표시된다. 그러나, 종양, 암, 이병 조직 등과 같은 비정상 조직의 반사계수는 정상 조직의 반사계수와 차이가 없어, B 모드 영상으로 비정상 조직을 관찰하는데 어려움이 있다.Conventional ultrasound systems provide a B mode (brightness mode) image in which a reflection coefficient of an ultrasound signal (ie, an ultrasound echo signal) reflected from an object of interest in an object is displayed as a two-dimensional image. In such a B mode image, the reflection coefficient of the ultrasonic signal is represented by the brightness of the pixel on the screen. However, the reflection coefficients of abnormal tissues such as tumors, cancers, and diseased tissues are not different from those of normal tissues, and thus, it is difficult to observe abnormal tissues in a B mode image.

일부 초음파 시스템은 B 모드 영상에서 관측할 수 없는 비정상 조직의 기계적인 성질을 영상화하는 탄성영상법을 이용할 수 있다. 이러한 조직의 탄성이 정상 조직과 일반적으로 상이하므로, 탄성영상법은 병소의 진단에 큰 도움을 준다. 예를 들어, 종양, 암 등과 같은 비정상 조직은 정상 조직에 비해 단단하다. 따라서, 이러한 비정상 조직은 동일한 크기의 압축력(compression force)을 인가될 때 정상 조직에 비해 변형되는 정도가 작다. 이와 같이, 탄성영상법은 동일한 압축력이 인가될 경우 단단한 조직은 변형되는 정도가 적고 연부조직은 쉽게 모양이 변하는 형상을 이용한다.Some ultrasound systems may use elastic imaging to image the mechanical properties of abnormal tissue that cannot be observed in B-mode imaging. Since the elasticity of such tissues is generally different from that of normal tissues, elastic imaging can be of great help in the diagnosis of lesions. For example, abnormal tissues such as tumors, cancers, etc. are harder than normal tissues. Thus, such abnormal tissues are less deformed than normal tissues when compression forces of the same magnitude are applied. As such, the elastic imaging method uses a shape in which hard tissues are less deformed and soft tissues easily change shape when the same compressive force is applied.

종래의 탄성영상법에서는 복수의 시간 동안에 획득된 초음파 데이터를 이용하여 인접하는 프레임 간의 변위를 계산한다. 그 후, 계산된 변위를 이용하여 대상체에 압축력을 인가하는 초음파 프로브의 이동에 대한 주기를 결정한다. 그러나, 이러한 종래의 탄성영상법은 인접하는 프레임 간 변위의 계산량이 방대하게 된다. 또한, 초음파 프로브의 이동이 빠를 경우에 초음파 프로브의 이동을 추적하는데 어려움이 있을 수 있다.In the conventional elastic imaging method, displacement between adjacent frames is calculated by using ultrasonic data obtained for a plurality of times. Thereafter, the calculated displacement is used to determine the period for the movement of the ultrasonic probe that applies the compressive force to the object. However, in the conventional elastic imaging method, the amount of calculation of adjacent interframe displacement is enormous. In addition, when the movement of the ultrasonic probe is fast, it may be difficult to track the movement of the ultrasonic probe.

공개특허공보 제10-2010-0112668호Published Patent Publication No. 10-2010-0112668

본 개시는 대상체의 영상내의 소정의 위치에 설정된 도플러 게이트에서의 초음파 데이터에 기초하여 초음파 프로브의 이동에 대한 주기를 결정하며, 결정된 주기에 기초하여 탄성 영상을 형성하는 초음파 시스템 및 방법을 제공한다.The present disclosure provides an ultrasound system and method for determining a period for a movement of an ultrasound probe based on ultrasound data at a Doppler gate set at a predetermined position in an image of an object, and forming an elastic image based on the determined period.

일 실시예에 있어서, 초음파 시스템은 초음파 프로브, 프로세서 및 디스플레이부를 포함한다. 초음파 프로브는 대상체에 가변 압축력을 인가하는 동안에, 상기 대상체에 초음파 신호를 송신하고 상기 대상체로부터 초음파 에코신호를 수신하도록 구성된다. 프로세서는 상기 대상체의 영상내에서의 사전 설정된 위치에 도플러 게이트를 설정하고, 상기 초음파 에코신호에 기초하여 상기 대상체에 상기 가변 압축력을 인가하는 동안에 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 생성하고, 상기 초음파 에코신호에 기초하여 상기 대상체에 상기 가변 압축력을 인가하는 동안에 상기 도플러 모드 초음파 데이터에 기초하여 복수의 프레임의 도플러 모드 초음파 데이터를 생성하고, 상기 도플러 모드 초음파 데이터에 기초하여 상기 가변 압축력의 사이클에 대한 주기를 결정하고, 상기 주기에 기초하여 2개의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 선택하며, 상기 선택된 프레임의 B 모드 초음파 데이터에 기초하여 상기 대상체의 상기 탄성 영상을 형성하도록 구성된다. 상기 디스플레이부는 상기 탄성 영상을 디스플레이하도록 구성된다.In one embodiment, the ultrasound system includes an ultrasound probe, a processor, and a display. The ultrasound probe is configured to transmit an ultrasound signal to and receive an ultrasound echo signal from the object while applying a variable compressive force to the object. The processor sets a Doppler gate at a predetermined position in the image of the object, generates B-mode ultrasound data of a plurality of frames while applying the variable compression force to the object based on the ultrasound echo signal, and generates the ultrasound. While applying the variable compression force to the object based on the echo signal, Doppler mode ultrasound data of a plurality of frames is generated based on the Doppler mode ultrasound data, and based on the Doppler mode ultrasound data, Determine a period, select B-mode ultrasound data of two frames based on the period, and form the elastic image of the object based on the B-mode ultrasound data of the selected frame. The display unit is configured to display the elastic image.

다른 실예에 있어서, 초음파 시스템에서 대상체의 탄성 영상을 형성하는 방법은, 대상체의 영상내에서의 사전 설정된 위치에 도플러 게이트를 설정하는 단계와, 초음파 프로브에 의해 상기 대상체에 가변 압축력을 인가하는 동안에, 상기 대상체로부터 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 획득하는 단계와, 상기 초음파 프로브에 의해 상기 대상체에 상기 가변 압축력을 인가하는 동안에, 상기 도플러 게이트에 기초하여 상기 대상체로부터 복수의 프레임의 도플러 모드 초음파 데이터를 획득하는 단계와, 상기 도플러 모드 초음파 데이터에 기초하여 상기 가변 압축력의 사이클에 대한 주기를 결정하는 단계와, 상기 주기에 기초하여 2개의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 선택하는 단계와, 상기 선택된 프레임의 B 모드 초음파 데이터에 기초하여 상기 대상체의 상기 탄성 영상을 형성하는 단계를 포함한다.In another embodiment, a method of forming an elastic image of an object in an ultrasound system includes: setting a Doppler gate at a predetermined position within an image of the object, while applying a variable compression force to the object by an ultrasonic probe, Acquiring B-mode ultrasound data of a plurality of frames from the object, and applying Doppler mode ultrasound data of the plurality of frames from the object based on the Doppler gate while applying the variable compressive force to the object by the ultrasound probe. Determining a period for the cycle of the variable compression force based on the Doppler mode ultrasound data, selecting B mode ultrasound data of two frames based on the period, and selecting the selected frame Based on B-mode ultrasound data Forming the elastic image of the object.

본 개시에 따르면, 초음파 프로브의 이동에 대한 주기에 기초하여 탄성 영상을 형성하는데 사용되는 2개의 프레임의 초음파 데이터가 선택될 수 있다. 선택된 프레임의 초음파 데이터는 탄성 영상을 형성하는데 사용될 수 있다. 선택된 프레임을 사용함으로써, 탄성 영상을 형성하기 위한 변위의 계산량이 실질적으로 감소될 수 있다.According to the present disclosure, ultrasonic data of two frames used to form an elastic image may be selected based on a period of movement of the ultrasonic probe. The ultrasound data of the selected frame can be used to form an elastic image. By using the selected frame, the amount of calculation of the displacement for forming the elastic image can be substantially reduced.

또한, 초음파 프로브의 이동에 대한 주기에 기초하여 선택된 프레임의 초음파 데이터를 이용하여 탄성 영상이 형성될 수 있으므로, 탄성 영상이 효율적으로 형성될 수 있다.In addition, since the elastic image may be formed using the ultrasound data of the selected frame based on the period of the movement of the ultrasonic probe, the elastic image may be efficiently formed.

또한, 초음파 프로브의 이동이 빠를 경우에도 초음파 프로브의 이동을 추적할 수 있다. 따라서, 추적된 초음파 프로브의 이동에 기초하여 탄성 영상이 형성될 수 있다.In addition, even when the movement of the ultrasonic probe is fast, the movement of the ultrasonic probe may be tracked. Thus, an elastic image may be formed based on the movement of the tracked ultrasonic probe.

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 프로세서의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 도플러 게이트를 보이는 예시도.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 초음파 신호의 송수신을 보이는 예시도.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 복수의 프레임을 보이는 예시도.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 부가 정보를 보이는 예시도.
도 7은 본 개시의 실시예에 따라 탄성 영상을 형성하는 절차를 보이는 흐름도.1 is a block diagram schematically showing the configuration of an ultrasound system according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a processor according to an embodiment of the present disclosure.
3 is an exemplary view showing a Doppler gate according to an embodiment of the present disclosure.
4 is an exemplary view showing transmission and reception of an ultrasonic signal according to an embodiment of the present disclosure.
5 is an exemplary view showing a plurality of frames according to an embodiment of the present disclosure.
6 is an exemplary view showing additional information according to an embodiment of the present disclosure.
7 is a flowchart illustrating a procedure of forming an elastic image according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예를 설명한다. 본 실시예에서 사용되는 용어 "부"는 소프트웨어, FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다. 그러나, "부"는 하드웨어 및 소프트웨어에 한정되는 것은 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일례로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세서, 함수, 속성, 프로시저, 서브루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 어레이 및 변수를 포함한다. 구성요소과 "부" 내에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소 및 "부"로 결합되거나 추가적인 구성요소와 "부"로 더 분리될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. As used herein, the term "unit" refers to a hardware component such as software, a field-programmable gate array (FPGA), and an application specific integrated circuit (ASIC). However, "part" is not limited to hardware and software. The "unit" may be configured to be in an addressable storage medium, and may be configured to play one or more processors. Thus, as an example, "parts" means components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processors, functions, properties, procedures, subroutines, program code. Includes segments, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. Functions provided within components and "parts" may be combined into a smaller number of components and "parts" or further separated into additional components and "parts".

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 초음파 시스템(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 초음파 시스템(100)은 초음파 프로브(110), 프로세서(120), 저장부(130), 컨트롤 패널(140) 및 출력부(150)를 포함한다. 본 실시예에 있어서, 프로세서(120)는 초음파 프로브(110), 저장부(130), 컨트롤 패널(140) 및 출력부(150)를 제어하도록 구성될 수 있다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an ultrasound system 100 according to an exemplary embodiment of the present disclosure. The ultrasound system 100 includes an ultrasound probe 110, a processor 120, a storage 130, a control panel 140, and an output 150. In the present embodiment, the processor 120 may be configured to control the ultrasonic probe 110, the storage 130, the control panel 140, and the output unit 150.

초음파 시스템(100)에 있어서, 저장부(130)는 프로세서(120)에서 획득된 초음파 데이터(예를 들어, B 모드 초음파 데이터, 도플러 모드 초음파 데이터 등)를 프레임별로 순차적으로 저장한다. 또한, 저장부(130)는 초음파 시스템(100)을 동작시키기 위한 인스트럭션을 저장한다.In the ultrasound system 100, the storage unit 130 sequentially stores ultrasound data (eg, B mode ultrasound data, Doppler mode ultrasound data, etc.) acquired by the processor 120 for each frame. In addition, the storage unit 130 stores instructions for operating the ultrasound system 100.

컨트롤 패널(140)은 사용자로부터 입력 정보를 수신하고, 수신된 입력 정보를 프로세서(120)로 전송한다. 컨트롤 패널(140)은 사용자와 초음파 시스템(100) 간의 인터페이스를 가능하게 하는 입력부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 입력 장치는 진단 모드의 선택, 진단 동작의 제어, 진단에 필요한 명령의 입력, 신호 조작, 출력 제어 등의 조작을 실행하는데 적합한 입력 장치, 예를 들어 트랙볼, 키보드, 버튼 등을 포함할 수 있다.The control panel 140 receives input information from the user and transmits the received input information to the processor 120. The control panel 140 may include an input unit (not shown) that enables an interface between the user and the ultrasound system 100. The input device may include an input device suitable for performing an operation such as selection of a diagnostic mode, control of a diagnostic operation, input of a command required for diagnosis, signal manipulation, output control, and the like, for example, a trackball, a keyboard, a button, and the like.

프로세서(120)는 컨트롤 패널(140)을 통해 수신된 입력 정보에 응답하여, 초음파 프로브(110)가 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 수신된 초음파 신호에 기초하여 대상체에 대한 하나 이상의 초음파 영상을 형성하여 출력부(150)에 출력시킬 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 대상체의 영상내의 소정 위치에 도플러 게이트를 설정할 수 있다.In response to the input information received through the control panel 140, the processor 120 controls the ultrasound probe 110 to transmit an ultrasound signal to the object and receive an ultrasound signal (ie, an ultrasound echo signal) reflected from the object. can do. In addition, the processor 120 may form one or more ultrasound images of the object based on the received ultrasound signals and output them to the output unit 150. In addition, the processor 120 may set the Doppler gate at a predetermined position in the image of the object.

출력부(150)는 프로세서(120)에서 형성된 초음파 영상(즉, B 모드 영상 및 탄성 영상)을 디스플레이한다. 또한, 출력부(150)는 프로세서(120)에서 형성된 가이드라인을 그래프로서 디스플레이한다. 또한, 출력부(150)는 프로세서(120)에서 형성된 가이드 사운드를 출력한다. 출력부(140)는 디스플레이부(도시하지 않음), 스피커(도시하지 않음) 등을 포함한다.The output unit 150 displays an ultrasound image (that is, a B mode image and an elastic image) formed by the processor 120. In addition, the output unit 150 displays the guidelines formed in the processor 120 as a graph. In addition, the output unit 150 outputs the guide sound formed by the processor 120. The output unit 140 includes a display unit (not shown), a speaker (not shown), and the like.

초음파 프로브(110)는 전기적 신호와 초음파 신호를 상호 변환하도록 구성되는 초음파 트랜스듀서(도시하지 않음)를 포함한다. 초음파 프로브(110)는 초음파 신호를 대상체(도시하지 않음)에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신한다. 대상체는 관심객체(예를 들어, 병소, 티슈, 장기 등)(IO; 도 3 참조)를 포함한다. 또한, 초음파 프로브(110)는 외부로부터 제공되는 힘을 대상체에 인가한다. 이 경우, 초음파 프로브(110)는 가변 압축력(varying compression force)의 사이클에 대한 주기 동안, 가변 압축력을 대상체에 인가할 수 있다. 예를 들면, 가변 압축력은 압축력을 증가시키는 제1 시간 및 압축력을 감소시키는 제2 시간 동안에 인가될 수 있다. 이와 같이, 최소 압축력(예를 들어, 압축력이 없음) 및 최대 압축력을 포함할 수 있는 압축력이 시간에 따라 가변하도록, 가변 압축력이 대상체에 인가될 수 있다.The ultrasonic probe 110 includes an ultrasonic transducer (not shown) configured to mutually convert an electrical signal and an ultrasonic signal. The ultrasound probe 110 transmits an ultrasound signal to an object (not shown) and receives an ultrasound signal (that is, an ultrasound echo signal) reflected from the object. The subject includes an object of interest (eg, lesion, tissue, organ, etc.) (IO; see FIG. 3). In addition, the ultrasound probe 110 applies a force provided from the outside to the object. In this case, the ultrasound probe 110 may apply the variable compression force to the object during the period of the cycle of the variable compression force. For example, the variable compressive force may be applied during a first time of increasing the compressive force and a second time of decreasing the compressive force. As such, a variable compressive force may be applied to the subject such that the compressive force, which may include a minimum compressive force (eg, no compressive force) and a maximum compressive force, varies with time.

일부 실시예들에 있어서, 초음파 프로브(110)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하는 동안에 대상체에 가변 압축력을 인가할 수 있다. 수신된 초음파 에코신호는 하나 이상의 프레임(예를 들어, B 모드 영상 프레임)에 해당하는 수신신호(이하, "제1 수신신호"라 함)로 변환되며, 프레임 각각은 복수의 스캔라인을 포함할 수 있다. 예를 들면, 초음파 프로브(110)는 증가하는 압축력이 대상체에 인가되는 제1 시간 및 감소하는 압축력이 대상체에 인가되는 제2 시간 동안에, 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신한다. 이 경우, 제1 시간과 제2 시간의 기간은 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 초음파 프로브(110)는 초음파 에코신호를 제1 수신신호로 변환하고, 프로세서(120)는 제1 수신신호에 기초하여 적어도 하나의 프레임의 초음파 데이터를 형성할 수 있다.In some embodiments, the ultrasound probe 110 may apply a variable compression force to the object while transmitting the ultrasound signal to the object and receiving the ultrasound echo signal reflected from the object. The received ultrasonic echo signal is converted into a received signal (hereinafter, referred to as a “first received signal”) corresponding to one or more frames (eg, a B mode image frame), and each frame includes a plurality of scan lines. Can be. For example, the ultrasound probe 110 transmits an ultrasound signal to the object and outputs an ultrasound echo signal reflected from the object during the first time when the increasing compressive force is applied to the object and during the second time when the decreasing compressive force is applied to the object. Receive. In this case, the period of the first time and the second time may be the same or different. The ultrasound probe 110 may convert the ultrasound echo signal into a first received signal, and the processor 120 may form ultrasound data of at least one frame based on the first received signal.

가변 압축력이 대상체에 인가되는 동안에, 초음파 프로브(110)는 대상체의 초음파 영상(예를 들어, B 모드 영상 등)내에서의 소정 위치에 설정된 도플러 게이트에 기초하여 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신한다. 수신된 초음파 에코신호는 초음파 프로브(110)에 의해 도플러 게이트에 해당하는 수신신호(이하, "제2 수신신호"라 함)로 변환될 수 있다. 예를 들면, 초음파 프로브(110)는 증가하는 압축력이 대상체에 인가되는 제1 시간 및 감소하는 압축력이 대상체에 인가되는 제2 시간 동안에, 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신한다.While the variable compressive force is applied to the object, the ultrasound probe 110 transmits an ultrasound signal to the object based on the Doppler gate set at a predetermined position within the object's ultrasound image (eg, a B mode image, etc.) Receives the reflected ultrasonic echo signal. The received ultrasonic echo signal may be converted into a received signal (hereinafter referred to as a “second received signal”) corresponding to the Doppler gate by the ultrasonic probe 110. For example, the ultrasound probe 110 transmits an ultrasound signal to the object and outputs an ultrasound echo signal reflected from the object during the first time when the increasing compressive force is applied to the object and during the second time when the decreasing compressive force is applied to the object. Receive.

초음파 프로브(110)는 초음파 에코신호를 제2 수신신호로 변환하고, 프로세서(120)는 제2 수신신호에 기초하여 하나 이상의 프레임의 도플러 모드 초음파 데이터를 형성한다. 프로세서(120)는 제2 수신신호에 기초하여 가변 압축력의 사이클에 대한 주기를 결정하고, 가변 압축력의 사이클에 대한 주기에 기초하여 2개의 프레임의 초음파 영상(예를 들어, B 모드 영상)을 선택한다. 프로세서(120)는 선택된 프레임에 기초하여 대상체(예를 들어, 관심객체)의 탄성 영상을 형성할 수 있다.The ultrasound probe 110 converts the ultrasound echo signal into a second received signal, and the processor 120 forms Doppler mode ultrasound data of one or more frames based on the second received signal. The processor 120 determines a period for a cycle of the variable compression force based on the second received signal, and selects an ultrasound image (eg, a B mode image) of two frames based on the period for the cycle of the variable compression force. do. The processor 120 may form an elastic image of the object (eg, the object of interest) based on the selected frame.

도 2는 본 개시의 실시예에 따른 프로세서(120)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 프로세서(120)는 대상체의 영상(즉, 출력부(150)에 출력된 영상)내에서의 소정 위치에 도플러 게이트(도 3의 "DG" 참조)를 설정하도록 구성되는 도플러 게이트 설정부(210)를 포함한다. 일실시예에 있어서, 도플러 게이트(DG)는 대상체에 인가되는 가변 압축력의 사이클에 대한 주기를 결정하는데 사용되는 초음파 데이터를 얻기 위해 설정된다. 예를 들면, 도플러 게이트(DG)는 제1 및 제2 시간에 걸쳐 초음파 프로브(110)의 이동에 대한 주기를 결정하는데 사용될 수 있는 초음파 데이터를 얻기 위해 설정될 수 있다.2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a processor 120 according to an embodiment of the present disclosure. The processor 120 is configured to set the Doppler gate (see “DG” in FIG. 3) at a predetermined position in the image of the object (ie, the image output to the output unit 150). It includes. In one embodiment, the Doppler gate DG is set to obtain ultrasound data used to determine a period for a cycle of variable compressive force applied to the object. For example, the Doppler gate DG can be set to obtain ultrasound data that can be used to determine a period for the movement of the ultrasound probe 110 over first and second times.

일실시예에 있어서, 도플러 게이트 설정부(210)는 초음파 프로브(110)의 초음파 트랜스듀서의 중심을 기준으로, 도 3에 도시된 바와 같이 도플러 게이트(DG)를 대상체의 초음파 영상(예를 들어, B 모드 영상)(UI)내에서의 소정 위치에 설정할 수 있다. 소정 위치는 대상체의 표면에서부터 1 cm 이내일 수 있다. 일반적으로, 대상체는 표면으로부터 1 cm 이상의 깊이에 존재하는 하나 이상의 관심객체와, 대상체의 표면으로부터 1 cm 이내의 깊이에 존재하는 소프트 티슈(예컨대, 피부, 섬유 조직, 지방 등)를 포함한다. 따라서, 초음파 프로브(110)가 접촉하는 대상체의 표면에서부터 1 cm 이내에서 획득된 초음파 데이터는 초음파 프로브(110)의 이동을 반영할 수 있다.In one embodiment, the Doppler gate setting unit 210 is based on the center of the ultrasonic transducer of the ultrasonic probe 110, as shown in Figure 3 the Doppler gate (DG) of the ultrasound image of the object (for example , B mode video) (UI) at a predetermined position in the UI. The predetermined position may be within 1 cm of the surface of the object. In general, an object includes one or more objects of interest present at a depth of at least 1 cm from the surface and soft tissues (eg, skin, fibrous tissue, fat, etc.) present at a depth within 1 cm of the object's surface. Therefore, the ultrasound data acquired within 1 cm from the surface of the object that the ultrasound probe 110 contacts may reflect the movement of the ultrasound probe 110.

다시 도 2를 참조하면, 프로세서(120)는 송신부(220)를 더 포함한다. 송신부(220)는 복수의 프레임(예를 들어, B 모드 영상 등)에 해당하는 초음파 데이터를 얻기 위한 송신신호를 형성한다.Referring back to FIG. 2, the processor 120 further includes a transmitter 220. The transmitter 220 forms a transmission signal for obtaining ultrasound data corresponding to a plurality of frames (eg, a B mode image).

일실시예에 있어서, 송신부(220)는 제1 및 제2 시간 동안에, 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터 각각을 얻기 위한 송신신호(이하, "제1 송신신호"라 함)를 형성한다. 제1 송신신호는 초음파 프로브(110)로 제공된다. 초음파 프로브(110)는 제1 송신신호를 초음파 신호로 변환하고, 변환된 초음파 신호를 대상체에 송신한다. 초음파 프로브(110)는 대상체로부터 초음파 에코신호를 수신하여 제1 수신신호를 형성한다.In one embodiment, the transmitter 220 forms a transmission signal (hereinafter referred to as a "first transmission signal") for obtaining each of the B mode ultrasound data of the plurality of frames during the first and second time periods. The first transmission signal is provided to the ultrasonic probe 110. The ultrasound probe 110 converts the first transmission signal into an ultrasound signal and transmits the converted ultrasound signal to the object. The ultrasound probe 110 receives an ultrasound echo signal from an object and forms a first received signal.

또한, 송신부(220)는 제1 및 제2 시간 동안에, 도플러 게이트(DG)에 해당하는 복수의 프레임의 도플러 모드 초음파 데이터 각각을 얻기 위한 송신신호(이하, "제2 송신신호"라 함)를 형성한다. 제2 송신신호는 초음파 프로브(110)로 제공된다. 초음파 프로브(110)는 제2 송신신호를 초음파 신호로 변환하고, 변환된 초음파 신호를 대상체에 송신한다. 초음파 프로브(110)는 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 제2 수신신호를 형성한다.In addition, the transmitter 220 transmits a transmission signal (hereinafter, referred to as a “second transmission signal”) for obtaining each of the Doppler mode ultrasound data of a plurality of frames corresponding to the Doppler gate DG during the first and second time periods. Form. The second transmission signal is provided to the ultrasonic probe 110. The ultrasound probe 110 converts the second transmission signal into an ultrasound signal and transmits the converted ultrasound signal to the object. The ultrasonic probe 110 receives the ultrasonic echo signal reflected from the object to form a second received signal.

일실시예에 따르면, 송신부(220)는 B 모드 영상 및 도플러 게이트 각각에 연관된 펄스 반복 주파수(또는 펄스 반복 주기)에 기초하여 제1 송신신호 및 제2 송신신호를 형성할 수 있다.According to an embodiment, the transmitter 220 may form the first transmission signal and the second transmission signal based on the pulse repetition frequency (or pulse repetition period) associated with each of the B-mode image and the Doppler gate.

예를 들면, 송신부(220)는 B-모드 영상에 연관된 펄스 반복 주파수에 기초하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 시간(T11)에서 제1 송신신호를 형성하고, 제1 송신신호를 초음파 프로브(110)에 제공할 수 있다. 제1 송신신호가 수신되면, 초음파 프로브(110)는 제1 송신신호를 초음파 신호로 변환하고, 그 초음파 신호를 대상체에 송신(도 4에서의 Tx1)하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 제1 수신신호를 형성한다.For example, the transmitter 220 forms a first transmission signal at a time T 11 based on the pulse repetition frequency associated with the B-mode image, and ultrasonics the first transmission signal at a time T 11 . Probe 110 may be provided. When the first transmission signal is received, the ultrasound probe 110 converts the first transmission signal into an ultrasound signal, transmits the ultrasound signal to the object (Tx 1 in FIG. 4), and transmits the ultrasound echo signal reflected from the object. Receive to form a first received signal.

또한, 송신부(220)는 도플러 게이트(DG)에 연관된 펄스 반복 주파수에 기초하여, 시간(T12 내지 T15) 각각에서 제2 송신신호를 형성하고, 형성된 제2 송신신호를 초음파 프로브(110)에 제공한다. 도플러 게이트(DG)에 연관된 펄스 반복 주파수는 100Hz 이하일 수 있다. 제2 송신신호가 수신되면, 초음파 프로브(110)는 제2 송신신호를 초음파 신호로 변환하고, 변환된 초음파 신호를 대상체에 송신(도 4에서의 Tx2)하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 제2 수신신호를 형성한다.In addition, the transmitter 220 forms a second transmission signal at each of the times T 12 to T 15 based on the pulse repetition frequency associated with the Doppler gate DG, and transmits the formed second transmission signal to the ultrasonic probe 110. To provide. The pulse repetition frequency associated with the Doppler gate DG may be 100 Hz or less. When the second transmission signal is received, the ultrasound probe 110 converts the second transmission signal into an ultrasound signal, transmits the converted ultrasound signal to the object (Tx 2 in FIG. 4), and the ultrasound echo signal reflected from the object. To form a second received signal.

이어서, 송신부(220)는 시간(T16)에서 제1 송신신호를 형성하고, 형성된 제1 송신신호를 초음파 프로브(110)에 제공할 수 있다. 제1 송신신호가 수신되면, 초음파 프로브(110)는 제1 송신신호를 초음파 신호로 변환하고, 변환된 초음파 신호를 대상체에 송신(도 4에서의 Tx1)하고, 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 제1 수신신호를 형성한다.Subsequently, the transmitter 220 may form a first transmission signal at a time T 16 and provide the formed first transmission signal to the ultrasound probe 110. When the first transmission signal is received, the ultrasound probe 110 converts the first transmission signal into an ultrasound signal, transmits the converted ultrasound signal to the object (Tx 1 in FIG. 4), and the ultrasound echo signal reflected from the object. Receives to form a first received signal.

송신부(220)는 전술한 바와 같이, B 모드 영상 및 도플러 게이트 각각에 연관된 펄스 반복 주파수(또는 펄스 반복 주기)에 기초하여, 제1 및 제2 시간 동안에 송신신호(즉, 제1 송신신호 및/또는 제2 송신신호)를 형성하고, 형성된 송신신호를 초음파 프로브(110)에 제공한다.As described above, the transmitter 220 may transmit a signal (that is, the first transmission signal and / or the first transmission signal during the first and second time periods based on the pulse repetition frequency (or pulse repetition period) associated with each of the B mode image and the Doppler gate). Or a second transmission signal) and provides the formed transmission signal to the ultrasonic probe 110.

다시 도 2를 참조하면, 프로세서(120)는 송수신 스위치(230) 및 수신부(240)를 더 포함한다. 송수신 스위치(230)는 송신부(220) 및 수신부(240)가 송신신호에 의해 서로 영향을 받지 않도록 송신부(220)와 수신부(240)를 스위칭해 주는 듀플렉서(duplexer)의 역할을 한다. 예를 들면, 송수신 스위치(230)는 초음파 프로브(110)가 송신 및 수신을 번갈아 가며 수행할 때, 송신부(220)와 수신부(240)를 초음파 프로브(110)(즉, 초음파 트랜스듀서)에 적절히 스위칭 또는 전기적으로 연결해 주는 역할을 한다.Referring back to FIG. 2, the processor 120 further includes a transmission / reception switch 230 and a receiver 240. The transmission / reception switch 230 serves as a duplexer for switching the transmitter 220 and the receiver 240 so that the transmitter 220 and the receiver 240 are not affected by the transmission signal. For example, when the ultrasonic probe 110 alternately transmits and receives the transmission / reception switch 230, the transmitter / receiver 240 may be appropriately adapted to the ultrasonic probe 110 (that is, the ultrasonic transducer). It acts as a switching or electrical connection.

프로세서(120)에 있어서, 수신부(240)는 초음파 프로브(110)로부터 송수신 스위치(230)를 통해 수신되는 수신신호를 증폭하고, 증폭된 수신신호를 디지털 신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 수신부(240)는 초음파 신호가 대상체 내부를 통과하면서 통상적으로 발생하는 감쇄를 보상하기 위한 시간 이득 보상(time gain compensation: TGC) 유닛(도시하지 않음), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그 디지털 변환(analog to digital conversion) 유닛(도시하지 않음) 등을 포함할 수 있다.In the processor 120, the receiver 240 may be configured to amplify a received signal received from the ultrasound probe 110 through the transmit / receive switch 230 and convert the amplified received signal into a digital signal. The receiver 240 includes a time gain compensation (TGC) unit (not shown) for compensating for attenuation that normally occurs while the ultrasonic signal passes through the object, and an analog-digital signal for converting an analog signal into a digital signal. An analog to digital conversion unit (not shown) and the like.

일실시예에 있어서, 수신부(240)는 초음파 프로브(110)로부터 수신되는 제1 수신신호를 증폭하고, 증폭된 제1 수신신호를 디지털 신호(이하, "제1 디지털 신호"라 함)로 변환한다. 또한, 수신부(240)는 초음파 프로브(110)로부터 수신되는 제2 수신신호를 증폭하고, 증폭된 제2 수신신호를 디지털 신호(이하, "제2 디지털 신호"라 함)로 변환한다.In one embodiment, the receiver 240 amplifies the first received signal received from the ultrasonic probe 110, and converts the amplified first received signal into a digital signal (hereinafter referred to as a "first digital signal"). do. In addition, the receiver 240 amplifies the second received signal received from the ultrasonic probe 110 and converts the amplified second received signal into a digital signal (hereinafter referred to as a "second digital signal").

프로세서(120)는 데이터 형성부(250)를 더 포함한다. 데이터 형성부(250)는 수신부(240)로부터 제공되는 디지털 신호에 기초하여 초음파 데이터를 형성한다. 초음파 데이터는 RF(radio frequency) 데이터 또는 IQ(in-phase/quadrature) 데이터를 포함한다. 그러나, 초음파 데이터는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The processor 120 further includes a data forming unit 250. The data forming unit 250 forms ultrasonic data based on the digital signal provided from the receiving unit 240. The ultrasound data includes radio frequency (RF) data or in-phase / quadrature (IQ) data. However, the ultrasound data is not necessarily limited thereto.

일실시예에 있어서, 데이터 형성부(250)는 수신부(240)로부터 제공되는 제1 디지털 신호에 기초하여 복수의 프레임 각각의 초음파 데이터(이하, "B 모드 초음파 데이터"라 함)를 형성한다. 이 프로세스에 있어서, 복수의 프레임에 대응하는 복수의 B 모드 초음파 데이터는 순차적으로 생성될 수 있다. 또한, 데이터 형성부(250)는 수신부(240)로부터 제공되는 제2 디지털 신호에 기초하여 도플러 게이트(DG)에 해당하는 복수의 프레임 각각의 초음파 데이터(이하, "도플러 모드 초음파 데이터"라 함)를 형성한다. 이 프로세스에 있어서, 복수의 프레임에 대응하는 복수의 도플러 모드 초음파 데이터는 순차적으로 생성될 수 있다.In an exemplary embodiment, the data forming unit 250 forms ultrasonic data (hereinafter, referred to as "B mode ultrasonic data") of each of the plurality of frames based on the first digital signal provided from the receiver 240. In this process, a plurality of B mode ultrasound data corresponding to the plurality of frames may be generated sequentially. In addition, the data forming unit 250 is based on the second digital signal provided from the receiver 240, ultrasonic data of each of the plurality of frames corresponding to the Doppler gate (DG) (hereinafter referred to as "Doppler mode ultrasonic data") To form. In this process, a plurality of Doppler mode ultrasound data corresponding to the plurality of frames may be generated sequentially.

프로세서(120)는 데이터 처리부(260)를 더 포함한다. 데이터 처리부(260)는 데이터 형성부(250)로부터 제공되는 초음파 데이터(즉, B 모드 초음파 데이터 및 도플러 모드 초음파 데이터)에 대해 데이터 처리를 수행한다.The processor 120 further includes a data processor 260. The data processor 260 performs data processing on the ultrasound data (that is, the B mode ultrasound data and the Doppler mode ultrasound data) provided from the data forming unit 250.

일실시예에 있어서, 데이터 처리부(260)는 데이터 형성부(250)로부터 제공되는 도플러 모드 초음파 데이터에 기초하여 대상체에 인가되는 가변 압축력의 사이클에 대한 주기를 결정하고, 결정된 주기에 기초하여 2개의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 선택한다. 예를 들면, 데이터 처리부(260)는 필터링부(도시하지 않음), 중심 주파수 결정부(도시하지 않음), 주기 결정부(도시하지 않음) 및 프레임 선택부(도시하지 않음)를 포함한다.In one embodiment, the data processor 260 determines a cycle for a cycle of variable compression force applied to the object based on the Doppler mode ultrasound data provided from the data generator 250, and based on the determined cycle Select the B mode ultrasound data of the frame. For example, the data processor 260 includes a filter (not shown), a center frequency determiner (not shown), a period determiner (not shown), and a frame selector (not shown).

필터링부는 도플러 게이트(DG)내의 복수의 샘플링 포인트(도시하지 않음)에 해당하는 도플러 모드 초음파 데이터를 가산하고, 가산된 데이터를 필터링하여 필터링된 데이터를 형성한다. 일례로서, 필터링부는 로우 패스 필터(low pass filter)를 포함하고, 로우 패스 필터의 차단 주파수(cutoff frequency)는 20Hz일 수 있다. 일반적으로, 초음파 프로브(110)의 이동이 20Hz 이하이므로, 로우 패스 필터의 차단 주파수는 이에 따라 20Hz 이하로 설정될 수 있다.The filtering unit adds Doppler mode ultrasound data corresponding to a plurality of sampling points (not shown) in the Doppler gate DG, and filters the added data to form filtered data. As an example, the filtering unit may include a low pass filter, and the cutoff frequency of the low pass filter may be 20 Hz. In general, since the movement of the ultrasonic probe 110 is 20 Hz or less, the cutoff frequency of the low pass filter may be set to 20 Hz or less accordingly.

중심 주파수 결정부는 필터링된 데이터에 기초하여 중심 주파수를 결정한다. 일실시예에 있어서, 중심 주파수 산출부는 필터링된 데이터에 푸리에 변환을 수행하고, 푸리에 변환된 데이터(즉, 주파수 영역의 데이터)에 대한 대역폭(bandwidth)을 결정하고, 결정된 대역폭의 평균 주파수(mean frequency)를 중심 주파수로서 결정한다.The center frequency determiner determines the center frequency based on the filtered data. In one embodiment, the center frequency calculator performs a Fourier transform on the filtered data, determines a bandwidth for the Fourier transformed data (ie, data in the frequency domain), and averages the determined frequency of the bandwidth. ) Is determined as the center frequency.

주기 결정부는 중심 주파수에 기초하여 초음파 프로브(110)의 이동에 대한 주기(즉, 대상체에 인가되는 가변 압축력의 사이클에 대한 주기)를 결정한다. 일실시예에 따르면, 주기 결정부는 아래의 수학식에 기초하여 주기를 결정할 수 있다.The period determiner determines a period for the movement of the ultrasound probe 110 (that is, a period for a cycle of a variable compression force applied to the object) based on the center frequency. According to one embodiment, the period determination unit may determine the period based on the following equation.

Figure 112016002698309-pat00001
Figure 112016002698309-pat00001

수학식 1에 있어서, T는 초음파 프로브(110)의 이동에 대한 주기를 나타내고, fc는 중심 주파수를 나타낸다.In Equation 1, T represents a period for the movement of the ultrasonic probe 110, and f c represents the center frequency.

프레임 선택부는 결정된 주기에 기초하여 탄성 영상을 형성하기 위한 2개의 프레임(즉, 2개의 프레임의 B 모드 초음파 데이터)을 선택한다. 일실시예에 있어서, 프레임 선택부는 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터로부터 제1 프레임을 선택하고, 초음파 프로브(110)의 이동에 대한 주기에 기초하여 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터로부터 제1 프레임 이전의 제2 프레임을 선택할 수 있다. 이 경우, 제1 프레임은 현재 프레임이고, 제2 프레임은 제1 프레임에 비해 아래의 수학식에 의해 계산될 수 있는 소정 프레임 수 이전의 프레임일 수 있다.The frame selector selects two frames (that is, B-mode ultrasound data of two frames) for forming the elastic image based on the determined period. In one embodiment, the frame selector selects the first frame from the B-mode ultrasound data of the plurality of frames, and the first frame from the B-mode ultrasound data of the plurality of frames based on a period for the movement of the ultrasound probe 110. The previous second frame may be selected. In this case, the first frame may be a current frame, and the second frame may be a frame before a predetermined number of frames that may be calculated by the following equation compared to the first frame.

Figure 112016002698309-pat00002
Figure 112016002698309-pat00002

수학식 2에 있어서, F는 소정 프레임 수를 나타내고, T는 초음파 프로브(110)의 이동에 대한 주기를 나타내며, Fr은 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터(즉, B 모드 영상)에 대한 프레임 레이트(frame rate)를 나타낸다.In Equation 2, F represents a predetermined number of frames, T represents a period for the movement of the ultrasound probe 110, and F r represents a frame for B mode ultrasound data (ie, B mode image) of a plurality of frames. Represents a frame rate.

수학식 2에 따르면, 초음파 프로브(110)의 이동에 대한 주기(T)가 0.4이고, B 모드 영상에 대한 프레임 레이트(Fr)가 20인 경우, 프레임 선택부는 수학식 2에 기초하여 소정 프레임 수(F=4)를 산출한다. According to Equation 2, when the period T for the movement of the ultrasonic probe 110 is 0.4 and the frame rate F r for the B mode image is 20, the frame selector is a predetermined frame based on Equation 2 The number F = 4 is calculated.

도 5에 도시된 실시예에 있어서, 프레임 선택부는 하나의 프레임(F25)을 제1 프레임으로서 선택할 수 있다. 또한, 프레임 선택부는 수학식 2에 의해 산출된 소정 프레임 수(예를 들어, F=4)에 기초하여, 제1 프레임(F25)을 기준으로 4개의 이전 프레임(F24, F23, F22, F21)을 스킵한 프레임(F15)을 제2 프레임으로서 선택할 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 5, the frame selector may select one frame F 25 as the first frame. In addition, the frame selector is based on the first frame F 25 based on the predetermined number of frames calculated by Equation 2 (for example, F = 4), and the four previous frames F 24 , F 23 , F based on the first frame F 25 . 22, the F 21) a frame (F 15) to skip to choose as the second frame.

다시 도 2를 참조하면, 프로세서(120)는 영상 형성부(270)를 더 포함한다. 영상 형성부(270)는 선택된 2개의 프레임의 B 모드 초음파 데이터에 기초하여 탄성 영상을 형성한다. 또한, 영상 형성부(270)는 데이터 형성부(250)로부터 제공되는 B 모드 초음파 데이터에 기초하여 대상체의 영상(예를 들어, B 모드 영상)을 형성한다.Referring back to FIG. 2, the processor 120 further includes an image forming unit 270. The image forming unit 270 forms an elastic image based on the B mode ultrasound data of the selected two frames. In addition, the image forming unit 270 forms an image (eg, a B mode image) of the object based on the B mode ultrasound data provided from the data forming unit 250.

도 5에 도시된 실시예에 있어서, 영상 형성부(270)는 제1 프레임(F25)의 B 모드 초음파 데이터와, 제2 프레임(F15)의 B 모드 초음파 데이터에 기초하여 탄성 영상을 형성한다. 탄성 영상은 공지된 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있으므로, 본 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.In the embodiment shown in FIG. 5, the image forming unit 270 forms an elastic image based on the B mode ultrasound data of the first frame F 25 and the B mode ultrasound data of the second frame F 15 . do. Since the elastic image may be formed using various known methods, detailed description thereof will be omitted.

다시 도 2를 참조하면, 프로세서(120)는 부가 정보 형성부(280)를 더 포함한다. 부가 정보 형성부(280)는 데이터 처리부(260)에서 산출된 중심 주파수에 기초하여 부가 정보를 형성한다.Referring back to FIG. 2, the processor 120 further includes an additional information forming unit 280. The additional information forming unit 280 forms additional information based on the center frequency calculated by the data processing unit 260.

일실시예에 있어서, 부가 정보 형성부(280)는 데이터 처리부(260)에서 산출된 중심 주파수에 기초하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 초음파 프로브(110)의 이동을 가이드하기 위한 가이드라인을 부가 정보로서 형성하도록 구성되는 가이드라인 형성부(도시하지 않음)를 포함한다. 도 6에서의 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 가변 압축력의 크기를 나타낸다.In one embodiment, the additional information forming unit 280 is based on the center frequency calculated by the data processing unit 260, as shown in Figure 6, to guide the movement of the ultrasonic probe 110, And a guide line forming portion (not shown) configured to form as additional information. In Fig. 6, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the magnitude of the variable compressive force.

일부 실시예들에 있어서, 부가 정보 형성부(280)는 데이터 처리부(260)에서 산출된 중심 주파수에 기초하여, 대상체에 최대의 압축력이 인가되는 시간(이하, "최대 인가 시간"라 함)을 결정한다. 부가 정보 형성부(280)는 결정된 최대 인가 시간을 가이드하기 위한 가이드 사운드를 부가 정보로서 형성하도록 구성되는 가이드 사운드 형성부(도시하지 않음)를 포함한다. 예컨대, 가이드 사운드 형성부는, 도 6에서의 최대 압축력 크기를 나타내는 지점에서 특정 신호음(예컨대, "삐(beep)"와 같은 음)을 출력하도록 설정될 수 있다.In some embodiments, the additional information forming unit 280 may determine the time when the maximum compression force is applied to the object (hereinafter, referred to as “maximum application time”) based on the center frequency calculated by the data processing unit 260. Decide The additional information forming unit 280 includes a guide sound forming unit (not shown) configured to form a guide sound for guiding the determined maximum application time as additional information. For example, the guide sound forming unit may be set to output a specific beep tone (eg, a "beep") at a point representing the maximum compressive force magnitude in FIG.

도 7은 본 개시의 실시예에 따라 탄성 영상을 형성하는 방법을 보이는 흐름도이다. 프로세서(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 대상체의 초음파 영상내에서의 소정 위치에 도플러 게이트를 설정한다(S702).7 is a flowchart illustrating a method of forming an elastic image according to an exemplary embodiment of the present disclosure. As illustrated in FIG. 3, the processor 120 sets the Doppler gate at a predetermined position in the ultrasound image of the object (S702).

프로세서(120)는 제1 시간 및 제2 시간 동안에, 대상체로부터 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 생성한다(S704). 또한, 프로세서(120)는 제1 시간 및 제2 시간 동안에, 도플러 게이트(DG)에 기초하여 대상체로부터 복수의 프레임의 도플러 모드 초음파 데이터를 생성한다(S706).The processor 120 generates B mode ultrasound data of a plurality of frames from the object during the first time and the second time (S704). In addition, the processor 120 generates Doppler mode ultrasound data of a plurality of frames from the object based on the Doppler gate DG during the first time and the second time (S706).

프로세서(120)는 도플러 모드 초음파 데이터에 기초하여 가변 압축력의 사이클에 대한 주기를 결정한다(S708). 즉, 프로세서(120)는 도플러 모드 초음파 데이터에 기초하여, 제1 및 제2 시간 동안에 대상체에 가변 압축력을 인가하는 초음파 프로브(110)의 이동에 대한 주기를 결정한다. 전술한 바와 같이, 주기는 수학식 1에 따라 산출될 수 있다.The processor 120 determines a period for a cycle of the variable compression force based on the Doppler mode ultrasound data (S708). That is, the processor 120 determines a period for the movement of the ultrasound probe 110 that applies the variable compression force to the object during the first and second time periods based on the Doppler mode ultrasound data. As described above, the period may be calculated according to Equation 1.

가변 압축력의 사이클에 대한 주기를 결정하면, 프로세서(120)는 결정된 주기에 기초하여 탄성 영상을 형성하기 위한 2개의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 선택한다(S710). 일실시예에 있어서, 프로세서(120)는 수학식 2에 기초하여 소정 프레임 수를 산출하고, 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터로부터 제1 프레임을 선택하고, 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터에서 제1 프레임의 소정 프레임 수 이전의 제2 프레임을 선택할 수 있다.When determining the period for the cycle of the variable compression force, the processor 120 selects the B-mode ultrasound data of the two frames for forming the elastic image based on the determined period (S710). In one embodiment, the processor 120 calculates a predetermined number of frames based on Equation 2, selects a first frame from the B mode ultrasound data of the plurality of frames, and selects a first frame from the B mode ultrasound data of the plurality of frames. The second frame before the predetermined number of frames of one frame may be selected.

프로세서(120)는 제1 프레임의 B 모드 초음파 데이터와 제2 프레임의 B 모드 초음파 데이터에 기초하여, 출력부(150)를 통해 디스플레이하기 위한 탄성 영상을 형성한다(S712).The processor 120 forms an elastic image for display on the output unit 150 based on the B mode ultrasound data of the first frame and the B mode ultrasound data of the second frame (S712).

특정 실시예들을 설명하였지만, 이러한 실시예들은 예시로서 제시된 것이고 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 명세서의 새로운 방법 및 장치는 다양한 다른 형태로 구현될 수 있고, 더욱이 본 개시의 정신을 벗어나지 않으면서도 본 명세서에 개시된 실시예들을 다양하게 생략, 치환, 변경하는 것이 가능하다. 본 명세서에 첨부되는 청구범위 및 그 균등물은 본 개시의 범위와 정신에 포함되는 형태 및 변형을 모두 포함하는 것으로 해석되어야 한다.While specific embodiments have been described, these embodiments are presented by way of example and should not be construed as limiting the scope of the disclosure. The novel methods and apparatus of the present disclosure may be embodied in a variety of other forms and furthermore, various omissions, substitutions and changes in the embodiments disclosed herein are possible without departing from the spirit of the present disclosure. The claims appended hereto and their equivalents should be construed to include all such forms and modifications as fall within the scope and spirit of the disclosure.

100: 초음파 시스템 110: 초음파 프로브
120: 프로세서 130: 저장부
140: 컨트롤 패널 150: 출력부
210: 도플러 게이트 설정부 220: 송신부
230: 송수신 스위치 240: 수신부
250: 데이터 형성부 260: 데이터 처리부
270: 영상 형성부
280: 부가 정보 형성부
DG: 도플러 게이트 IO: 관심객체100: ultrasonic system 110: ultrasonic probe
120: processor 130: storage unit
140: control panel 150: output unit
210: Doppler gate setting unit 220: transmitter
230: transceiver switch 240: receiver
250: data forming unit 260: data processing unit
270: image forming unit
280: the additional information forming unit
DG: Doppler Gate IO: Objects of Interest

Claims (19)

초음파 시스템에서 대상체의 탄성 영상을 형성하는 방법으로서,
상기 대상체의 영상내에서의 사전 설정된 위치에 도플러 게이트를 설정하는 단계와,
초음파 프로브에 의해 상기 대상체에 가변 압축력을 인가하는 동안에, 상기 대상체로부터 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 획득하는 단계와,
상기 초음파 프로브에 의해 상기 대상체에 상기 가변 압축력을 인가하는 동안에, 상기 도플러 게이트에 기초하여 상기 대상체로부터 복수의 프레임의 도플러 모드 초음파 데이터를 획득하는 단계와,
상기 도플러 모드 초음파 데이터에 기초하여 상기 가변 압축력의 사이클에 대한 주기를 결정하는 단계와,
상기 주기에 기초하여 2개의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 선택하는 단계와,
상기 선택된 프레임의 B 모드 초음파 데이터에 기초하여 상기 대상체의 상기 탄성 영상을 형성하는 단계
를 포함하는 방법.A method of forming an elastic image of an object in an ultrasound system,
Setting a Doppler gate at a preset position in the image of the object;
Acquiring B mode ultrasound data of a plurality of frames from the object while applying a variable compression force to the object by an ultrasound probe;
Acquiring Doppler mode ultrasound data of a plurality of frames from the object based on the Doppler gate while applying the variable compression force to the object by the ultrasound probe;
Determining a period for a cycle of the variable compression force based on the Doppler mode ultrasound data;
Selecting B mode ultrasound data of two frames based on the period;
Forming the elastic image of the object based on the B mode ultrasound data of the selected frame
How to include. 제1항에 있어서, 상기 주기를 결정하는 단계는,
상기 도플러 모드 초음파 데이터를 필터링하는 단계와,
상기 필터링된 도플러 모드 초음파 데이터의 중심 주파수를 산출하는 단계와,
상기 중심 주파수에 기초하여 상기 주기를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.The method of claim 1, wherein the determining of the period comprises:
Filtering the Doppler mode ultrasound data;
Calculating a center frequency of the filtered Doppler mode ultrasound data;
Determining the period based on the center frequency
How to include. 제2항에 있어서, 상기 도플러 모드 초음파 데이터를 필터링하는 단계는, 로우 패스 필터를 이용하여 상기 도플러 모드 초음파 데이터를 필터링하는 단계를 포함하는 방법.The method of claim 2, wherein filtering the Doppler mode ultrasound data comprises filtering the Doppler mode ultrasound data using a low pass filter. 제2항에 있어서, 상기 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터는 연속적으로 획득되고,
상기 2개의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 선택하는 단계는,
상기 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터에서 제1 프레임을 선택하는 단계와,
상기 주기에 기초하여 상기 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터에서 상기 제1 프레임 이전의 제2 프레임을 선택하는 단계
를 포함하는 방법.The method of claim 2, wherein the B-mode ultrasound data of the plurality of frames is obtained continuously,
Selecting the B mode ultrasound data of the two frames,
Selecting a first frame from the B mode ultrasound data of the plurality of frames;
Selecting a second frame before the first frame from the B mode ultrasound data of the plurality of frames based on the period;
How to include. 제4항에 있어서, 상기 제2 프레임은 상기 제1 프레임의 소정 프레임 수 이전의 프레임이고,
상기 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터에서 상기 제2 프레임을 선택하는 단계는 상기 소정 프레임 수를 산출하는 단계를 포함하고,
상기 소정 프레임 수는
Figure 112016002698309-pat00003
(수학식)
상기 수학식에 따라 산출되며, 상기 수학식에서 F는 상기 소정 프레임 수를 나타내고, T는 상기 주기를 나타내며, Fr은 상기 프레임의 B 모드 초음파 데이터에 대한 프레임 레이트를 나타내는, 방법.The method of claim 4, wherein the second frame is a frame before a predetermined number of frames of the first frame,
Selecting the second frame from the B-mode ultrasound data of the plurality of frames includes calculating the predetermined number of frames,
The predetermined number of frames
Figure 112016002698309-pat00003
(Mathematical formula)
Calculated according to the equation, wherein F represents the predetermined number of frames, T represents the period, and F r represents a frame rate for B mode ultrasound data of the frame. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도플러 게이트의 상기 사전 설정된 위치는 상기 초음파 프로브가 상기 대상체의 표면에 접촉하였을 때, 상기 표면으로부터 1 cm 이내인, 방법.6. The method of claim 1, wherein the preset position of the Doppler gate is within 1 cm of the surface when the ultrasound probe contacts the surface of the object. 7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 프레임 각각의 도플러 모드 초음파 데이터에 대한 펄스 반복 주파수는 100㎐ 이하인, 방법.The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the pulse repetition frequency for Doppler mode ultrasound data of each of the plurality of frames is 100 Hz or less. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주기에 기초하여 상기 초음파 프로브의 이동을 가이드하기 위한 가이드라인을 형성하는 단계와,
상기 가이드라인을 그래프로서 디스플레이하는 단계
를 더 포함하는 방법.The method according to any one of claims 1 to 5,
Forming a guideline for guiding movement of the ultrasonic probe based on the period;
Displaying the guidelines as a graph
How to include more. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서,
상기 주기에 기초하여 상기 초음파 프로브의 이동을 가이드하기 위한 가이드 사운드를 형성하는 단계와,
상기 가이드 사운드를 출력하는 단계
를 더 포함하는 방법.The method according to any one of claims 1 to 5,
Forming a guide sound for guiding movement of the ultrasonic probe based on the period;
Outputting the guide sound
How to include more. 초음파 시스템으로서,
대상체에 가변 압축력을 인가하는 동안에, 상기 대상체에 초음파 신호를 송신하고 상기 대상체로부터 초음파 에코신호를 수신하도록 구성되는 초음파 프로브와,
상기 대상체의 영상내에서의 사전 설정된 위치에 도플러 게이트를 설정하고, 상기 초음파 에코신호에 기초하여 상기 대상체에 상기 가변 압축력을 인가하는 동안에 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 생성하고, 상기 초음파 에코신호에 기초하여 상기 대상체에 상기 가변 압축력을 인가하는 동안에 상기 도플러 게이트에 기초하여 복수의 프레임의 도플러 모드 초음파 데이터를 생성하고, 상기 도플러 모드 초음파 데이터에 기초하여 상기 가변 압축력의 사이클에 대한 주기를 결정하고, 상기 주기에 기초하여 2개의 프레임의 B 모드 초음파 데이터를 선택하며, 상기 선택된 프레임의 B 모드 초음파 데이터에 기초하여 상기 대상체의 탄성 영상을 형성하도록 구성되는 프로세서와,
상기 탄성 영상을 디스플레이하도록 구성되는 디스플레이부
를 포함하는 초음파 시스템.As an ultrasonic system,
An ultrasonic probe configured to transmit an ultrasonic signal to and receive an ultrasonic echo signal from the object while applying a variable compression force to the object;
Set a Doppler gate at a predetermined position in the image of the object, generate B-mode ultrasound data of a plurality of frames while applying the variable compression force to the object based on the ultrasound echo signal, and generate the ultrasound echo signal. Generate Doppler mode ultrasound data of a plurality of frames based on the Doppler gate while applying the variable compressive force to the object based on, determine a period for the cycle of the variable compressive force based on the Doppler mode ultrasound data A processor configured to select B mode ultrasound data of two frames based on the period, and to form an elastic image of the object based on the B mode ultrasound data of the selected frame;
A display unit configured to display the elastic image
Ultrasound system comprising a. 제10항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 도플러 모드 초음파 데이터를 필터링하도록 구성되는 필터링부와,
상기 필터링된 도플러 모드 초음파 데이터의 중심 주파수를 산출하도록 구성되는 중심 주파수 산출부와,
상기 중심 주파수에 기초하여 상기 주기를 결정하도록 구성되는 주기 결정부
를 포함하는 초음파 시스템.The method of claim 10, wherein the processor,
A filtering unit configured to filter the Doppler mode ultrasound data;
A center frequency calculator configured to calculate a center frequency of the filtered Doppler mode ultrasound data;
A period determination unit configured to determine the period based on the center frequency
Ultrasound system comprising a. 제11항에 있어서, 상기 필터링부는 로우 패스 필터를 포함하는 초음파 시스템.The ultrasound system of claim 11, wherein the filtering unit comprises a low pass filter. 제11항에 있어서, 상기 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터는 연속적으로 생성되고,
상기 프로세서는, 상기 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터에서 제1 프레임을 선택하고, 상기 주기에 기초하여 상기 복수의 프레임의 B 모드 초음파 데이터에서 상기 제1 프레임 이전의 제2 프레임을 선택하도록 구성되는 프레임 선택부를 포함하는 초음파 시스템.The method of claim 11, wherein the B-mode ultrasound data of the plurality of frames are generated continuously,
The processor is configured to select a first frame from the B mode ultrasound data of the plurality of frames and to select a second frame before the first frame from the B mode ultrasound data of the plurality of frames based on the period. An ultrasound system comprising a frame selection. 제13항에 있어서, 상기 제2 프레임은 상기 제1 프레임의 소정 프레임 수 이전의 프레임이고,
상기 프레임 선택부는 상기 소정 프레임 수를 산출하도록 구성되고,
상기 소정 프레임 수는,
Figure 112016002698309-pat00004
(수학식)
상기 수학식에 따라 산출되며, 상기 수학식에서 F는 상기 소정 프레임 수를 나타내고, T는 상기 주기를 나타내며, Fr은 상기 프레임의 B 모드 초음파 데이터에 대한 프레임 레이트를 나타내는, 초음파 시스템.The method of claim 13, wherein the second frame is a frame before a predetermined number of frames of the first frame,
The frame selector is configured to calculate the predetermined number of frames,
The predetermined number of frames,
Figure 112016002698309-pat00004
(Mathematical formula)
Calculated according to the above equation, wherein F represents the predetermined number of frames, T represents the period, and F r represents a frame rate for B mode ultrasound data of the frame. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도플러 게이트의 상기 사전 설정된 위치는 상기 초음파 프로브가 상기 대상체의 표면에 접촉하였을 때, 상기 표면으로부터 1 cm 이내인, 초음파 시스템.The ultrasound system of claim 10, wherein the predetermined position of the Doppler gate is within 1 cm of the surface when the ultrasound probe contacts the surface of the object. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 프레임 각각의 도플러 모드 초음파 데이터에 대한 펄스 반복 주파수는 100㎐ 이하인, 초음파 시스템.The ultrasound system according to any one of claims 10 to 14, wherein a pulse repetition frequency for Doppler mode ultrasound data of each of the plurality of frames is 100 Hz or less. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 주기에 기초하여 상기 초음파 프로브의 이동을 가이드하기 위한 가이드라인을 형성하도록 구성되는 가이드라인 형성부를 더 포함하고,
상기 디스플레이부는 상기 가이드라인을 그래프로서 디스플레이하도록 더 구성되는 초음파 시스템.The apparatus of claim 10, wherein the processor further comprises a guide line forming unit configured to form a guide line for guiding movement of the ultrasonic probe based on the period.
And the display unit is further configured to display the guideline as a graph. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 주기에 기초하여 상기 초음파 프로브의 이동을 가이드하기 위한 가이드 사운드를 형성하도록 구성되는 가이드 사운드 형성부를 더 포함하는 초음파 시스템.The ultrasound system of claim 10, wherein the processor further comprises a guide sound forming unit configured to form a guide sound for guiding movement of the ultrasound probe based on the period. 제18항에 있어서,
상기 가이드 사운드를 수신하여 출력하도록 구성되는 스피커
를 더 포함하는 초음파 시스템.The method of claim 18,
A speaker configured to receive and output the guide sound
Ultrasonic system further comprising.
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